Магнитожидкостное уплотнение вала

(51)5 Е 16 1 15/40 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГВгЮ 27 г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Дзержинский филиал Ленинградскогонаучно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения(54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА(57) Изобретение м. б. использовано длягерметизации валов аппаратов, работающихв условиях перепада давлений. Цель изобретения - повышение надежности работымагнитожидкостного уплотнения при герметизации парогазовых агрессивных сред,воздействующих на магнитную жидкость. Вкорпусе 1 с крышкой 3 и основанием 2 наподшипнике 11 скольжения и упругоэластичных элементах 1 О Ч-образной формы усЯЦ 1566149 2тановлен магнитный узел, Узел выполнен в виде постоянного магнита 7 и полюсных наконечников 8, 9 с выступами. Узел образует рабочий зазор 12 с втулкой 4 вала 5. Упругоэластичный элемент 23 установлен между втулкой 4 и опорным кольцом 6, размещенным между узлом и основанием 2 с образованием с последним кольцевой полости 20. В основании 2 со стороны полости 20 выполнена кольцевая проточка 27 и каналы 24, 25 для сообщения полости 20 с уплотняемой средой. Проточка 27 заполнена адсорбентом, На торцовой поверхности кольца 6 выполнена выточка. Элемент 1 О установлен между выточкой и выступом наконечника 9. Зазор 12 заполнен магнитной жидкостью 13. В полости 20 находится нейтральная газовая среда, что предотвращает вытекание жидкости 13 из зазора 12. Проникновение уплотняемой среды по втулке 4 предотвращается элементом 23, работающим в условиях отсутствия перепада давления.1 ил.45 50 55 зИзобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов аппаратов, работающих в условиях перепада давлений газовых, парогазовых, биологических и других сред.Цель изобретения - повышение надежности работы уплотнения при герметизации парогазовых агрессивных сред, воздействующих на магнитную жидкость.На чертеже изображено уплотнение, разрез.Магнитожидкостное уплотнение состоит из корпуса 1 с основанием 2, крышки 3, втулки 4, закрепленной на валу 5, опорного кольца 6 и магнитного узла, включающего в себя постоянный магнит 7 с полюс- ными наконечниками 8 и 9. Магнитный узел установлен между крышкой 3 и опорным кольцом 6 на упругоэластичных элементах 10 Ч-образной формы сечения и отцентрирован относительно втулки 4 подшипником 1 скольжения, образуя с ней рабочий зазор 12, заполненный магнитной жидкостью 13. Для создания градиента магнитного поля в рабочем зазоре 12 на поверхности втулки 4 напротив полюсных наконечников 8 и 9 выполнены кольцевые канавки 14. Для заправки уплотнения магнитной жидкостью 13 во втулке 4, со стороны вала 5, выполнена радиальная проточка 15, связанная каналами 16 с кольцевыми запргвочными полостями 17 перед рабочими зазорами 12 и герметично закрытая пробкой8 с прокладкой 19, Магнитный узел зафиксирован от поворота штифтом.Для предотвращения непосредственного контакта парогазовой фазы уплотняемой среды с магнитной жидкостью 13 перед рабочими зазорами 12 образована защитная кольцевая полость 20, ограниченная деталями уплотнения: корпусом , основанием 2, опорным кольцом 6, втулкой 4, Ъ-образным упругоэластичным элементом 1 О и полюсным наконечником 9. Кольцевая полость 20 по втулке 4 герметично отделена от парогазового объема 21 уплотняемого аппарата 22 упругоэластичным элементом 23 и связана с ним посредством радиально-осевых каналов 24 и 25 через слой зернистого пористого сорбента 26, размещенного в кольцевой проточке 27 основания между решетками 28 и 29. В качестве зернистого пористого сорбента может быть использован, например, силикагель. В кольцевой проточке 27 могут быть размещены зернистые пористые сорбенты нескольких видов в виде отдельных их слоев, например силикагель и активированный уголь.Герметизация подвижных и неподвижных соединений осуществлена уплотнительными элементами 30 и 31. В корпусе 1 выполнены отверстия 32 и 33 для подвода и отвода охлаждающей жидкости.Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом. 5 10 15 20 25 30 35 40 4Магнитный поток Ф, создаваемый постоянным магнитом 7, выходит из северного полюса магнита и проходит через полюсныйнаконечник 8, магнитную жидкость 13, втулку 4, магнитную жидкость 13, полюсный наконечник 9 и замыкается на южный полюс постоянного магнита 7, Вытеканию магнитной жидкости 13 из рабочего зазора 12 под действием перепада давления препятствует магнитная сила - сила взаимодействия градиентного магнитного поля с магнитной фракцией жидкости,Во время работы вал 5 передает вращение с радиально-угловыми движениями через подшипники 11 скольжения на магнитный узел, который совершает вместе с ним эти движения, компенсируя свои перемещения за счет упругой деформации элементовО. Выполнение упругоэластичных элементов Ч-образной формы сечения обеспечивает легкость деформации его губок, что увеличивает их демпфирующий эффект.Парогазовая фаза под давлением из аппарата 22 по радиальным и осевым каналам 24 и 25 поступает в кольцевую проточку 27, заполненную зернистым пористым сорбентом 26, например силикагелем. Проходя через слой сорбента .26, парогазовая фаза уплотняемой среды очищается от паров различных растворителей (за счет адсорбции их пористым абсорбентом) и через решетку 29 поступает в защитную кольцевую полость 20, давление в которой выравнивается с давлением в аппарате 22.Проникновение уплотняемой среды по втулке 4 предотвращается упругоэластичным элементом 23, работающим в условиях отсутствия перепада давления на нем.Таким образом, перед рабочим зазором 12 в кольцевой полости 20 всегда находится нейтральная газовая среда, что исключает ее растворение в магнитной жидкости 13, а следовательно, вытекание последней из рабочего зазора 12. Это позволяет многократно повысить надежность работы уплотнения. Формула изобретенияМагнитожидкостное уплотнение вала, содержащее корпус с крышкой и основанием, установленный в корпусе на подшипнике скольжения и упругоэластичных элементах Ч-образной формы сечения, магнитный узел в виде постоянного магнита и полюсных наконечников с выступами, образующий рабочий зазор с втулкой вала, отличаю- иееся тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнения при герметизации парогазовых агрессивных сред, воздействующих на магнитную жидкость, оно снабжено дополнительным упругоэластичным элементом, установленным между втулкой и основанием, а также опорным кольцом, размещенным между магнитным узлом1566145и основанием корпуса с образованием с последним кольцевой полости, в основании со стороны полости выполнена кольцевая проточка и каналы для сообщения полости с уплотняемой средой, проточка заполнена 96адсорбентом, при этом на торцовой поверхности опорного кольца выполнена выточка, а упругоэластичный элемент Ч-образной формы установлен между выточкой и выступом полюсного наконечника, Составитель А. БельцоваРедактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор М. МаксимишинецЗаказ 1212 Тираж 564 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 101